39 RANCANG BANGUN SIMULASI SISTEM PNEUMATIK UNTUK PEMINDAH
BARANG
Anhar Khalid
(1), H. Raihan
(1)(1)
Stap Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Banjarmasin
ABSTRAK
Rancang bangun simulasi pneumatik ini dilakukan dengan mengetahui metode penelitian berdasarkan buku pedoman dan serana yang telah di sediakan yang berupa komponen-komponen utama pneumatik pada 2 buah silinder, diperlukan langkah-langkah dan urutan-urutan secara matematis yang dibutuhkan untuk memudahkan seseorang agar dapat membuat diagra m rangkaian sesuai dengan gerakan-gerakan silinder yang kita inginkan.
1. PENDAHULUAN Latar Belakang
Perguruan Tinggi merupakan pendidikan yang mengutamakan memasuki dunia kerja (Industri). Dimana dunia industri saat ini banyak yang mengembangkan teknologi otomatisasi didalam meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil produksi dengan mempergunakan mesin-mesin yang bekerja secara system pneumatik.
Tujuan Perancangan
1. Untuk mengetahui teknik dan cara merancang diagram rangkaian system kerja pneumatic untuk 2 silinder secara benar dan tepat .
2. Sebagai media pembelajaran simulasi pneumatic berdasarkan diagram rangkaian yang telah dibuat dan langsung dipraktekkan kepada mahasiswa
2. LANDASAN TEORI Sistem Pneumatik
Pneumatik berasal dari bahasa Yunani yang berartiudara atau angin.
Semua system yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu
kerja disebut dengan system
Pneumatik.Dalam penerapannya, system pneumatik banyak digunakan sebagai automasi.
3. KOMPONEN UTAMA YANG DI PERGUNAKAN
A. Kompressor
Kompressor adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menyimpan dan memamfatkan udara menggunakan pompa khusus . Biasanya kompressor beroperasi mengisi tangki udara dan berfungsi sebagai cadangan udara untuk jangka waktu tertentu .Hal ini dilakukan guna mengurangi kerja compressor untuk hidup mati dalam siklus pendek .
Tipe kompressor yang dipergunakan adalah kompressor motor listrik sbb :
- Tipe OB / 24 – 6 , V 24 L , Tekanan maksimal (PS) = 8-10 Bar .
- Motor : V = 230 Volt , I = 7 Amper , Daya (p)
= 1,1 Kw , frek = 50 Hz.
40
Gambar. 3.1 Kompressor B. Unit Pelayanan Udara
Unit pelayanan udara adalah kombinasi suatu alat yang berfungsi untuk menyaring udara, mengatur udara tekanan udara melalui alat pengukur tekanan dan memberikan pelumasan berupa oil yang dikabutkan untuk dipergunakan sebagai sumber kerja dari system pneumatic.
Merk : Festo, Type : FRC-1/8-S, Serie : 3478
Gambar. 3.2 Unit Pelayanan Udara C. Katup Pembagi Udara
Katup Pembagi Udara adalah berfungsi untuk membagi udara yang diperlukan pada tiap tiap saluran dengan jumlah 8 saluran yang mana katup ini dapat ditutup dan dibuka (posisi On / Off).
Merk : Festo, Type : FR-8-1/8
Gambar.3.3 Katup Pembagi Udara D. Selang Udara Pneumatik
Selang udara pneumatic adalah berfungsi untuk menyalurkan udara pada bagian komponen komponen pneumatic.
Merk : Festo
Gambar. 3.4 Selang Udara E. Silinder Pneumatik Kerja Ganda (Double Acting Cylinder)
Silinder Pneumatik kerja ganda adalah merupakan sebuah torak atau Tabung yang dapat bergerak maju dan mundur berdasarkan tekanan udara yang diterima.
Merk : SMC, Type : CDM2B25 -100, Max Press : 145 Psi / 1.0 Mpa
Gambar. 3.5 Silinder Pneumatik
F. Katup 5/2 Kontrol Arah Aliran
Katup Kontrol Arah 5/2 adalah berfungsi untuk mengarahkan udara yang masuk pada katup tersebut apabila mendapat tekanan dari salah satu lubang pemasukan pada katup tersebut.
Merk : Festo, Type : 8823-JH-5-1/8, Serie : K 802, Max Press : 10 Bar
Gambar. 3.6 Katup Kontrol Arah 5/2
41
G. Katup Pengontrol Kecepatan AliranKatup Pengontrol Aliran adalah berfungsi untuk mengatur besar kecilnya aliran udara
yang akan masuk kesilinder pneumatic, sehingga kecepatan gerak dari silinder pneumatic dapat dikendalikan.
Merk : Festo, Serie : 5.88 Type : GR-1/8-0.1-10 Bar
Gambar. 3.7 Katup Pengatur Kecepatan aliran
H. Sensor Operasi Roll
Sensor Operasi Roll adalah merupakan sensor yang berfungsi untukmembuka dan menutup aliran udara apabila pada roll tersebut mendapat sentuhan. Pada posisi normal aliran udara tertutup( Normally Closed ).
Merk : Festo , Type : R3-M5 , Serie : 788
Gambar. 3.8 Sensor Operasi Roll I. Tombol Start
Tombol Start adalah berfungsi untuk menghidupkan system kerja pneumatic yaitu membuka aliran udara yang masuk ke sistem pneumatik dan kembali menutup aliran udara dengan dorongan pegas. (Normally Closed).
Merk : Festo , Type : 6817/SV- 3-M5 , Serie : 987 R
Gambar 3.9 Tombol Start .J. Alat Pengukur Tekanan Udara
Alat pengukur tekanan udara adalah mengukur besarnya tekanan udara yang terjadi pada saat melalui alat tersebut.Merk : Festo, Tekanan Maksimal : 10 Bar
.
Gambar. 3.10 Alat Pengukur Tekanan Udara
K. Meja PanelSimulasi Pneumatik
Meja Panel Simulasi Pneumatik adalah berfungsi sebagai tempatdudukan bagian- bagian komponen pneumatic yang dipergunakan untuk merangkai hubungan aliran udara pada komponen tersebut dengan menggunakan selang pneumatik. Merk : Festo
Gambar 3.12 Meja Panel Simulasi L. Design Experimen Rangkaian Pnuematik Pada Meja Semulasi
42
Gambar Dari Tampak Atas
Gambar Dari Tampak Bawah 4. Pembahasan Aspek Teknisi
Dengan pembelajaran berdasarkan teori dan mempraktekkannya langsung bagaimana cara membuat dan merancang diagram rangkaian pneumatick untuk 2 buah silinder dengan gerakan yang telah deprogram ini , dengan langkah-langkah teorinya secara berurutan, maka akan lebih mudah dipahami dan dimengerti . Dari segi teknis baik untuk mencari kerusakan-kerusakan pada system pneumatic maupun kesalahan hubungan dari saluran-saluran udara pada komponen
pneumatic berdasarkan pada gambar diagram rangkaiannya .
Hasil uji coba (Praktikan)
Untuk udara pada unit pelayanan udara adalah sebesar 6 Bar .
- Gaya yang dihasilkan oleh silinder 1 Tekanan udara yang terdapat pada silinder 1
setelah melalui selang penghubung besarnya menjadi 5,5 Bar setelah dilihat pada alat pengukur tekanan udara (Pressure Gauge). Sehingga gaya yang dihasilkan oleh silinder untuk langkah maju adalah :
Diketahui :
- Diameter silinder ( D ) = 25 mm = 2,5 cm - Diameter batang piston
( d ) = 10 mm = 1 cm
- Tekanan udara yang dipergunakan ( P = 5,5 (Bar) = 55 ( N/cm² ) - Gaya gesk rata-rata ( Rr = 10 % ) - Perbandingan Kompressi
( Pk = 1,031 + 6) / 1,031 = 6,8 - Panjang langkah batang piston
( h = 100 mm = 10 cm )
Berdasarkan rumus Gaya ( F ) : F = P x A ( Newton )
P = Tekanan udara ( N/cm² ) 3,14
A = --- ( D )²
4
A = Luas penampang silinder (cm² )
A. Luas penampang silinder tanpa batang torak adalah :
3,14
A = --- ( 2.5² ) 4
A = 4,906² cm
B. Gaya ( F ) torak teoritis pada langkah maju adalah :
F = P x A ( Newton )
43
F = 55 (N/cm ² ) x 4,906 ( cm² )F = 269,83 Newton
- Gaya gesek( Rr ) diambil rata-rata 10 % dari gaya torak teoritis (F) adalah :
Rr = F x 10 % = 4.019,2 x 10 % = 269,83 Newton
C. Gaya torak efektif pada langkah maju adalah :
F = P x A – Rr
F = 55 N / cm² x 4,906 cm² - 26.983 N = 242,847 Newton
D. Luas penampang silinder dengan batang torak adalah :
3.14
A = --- ( D² - d² ) 4
A = 0,785 ( 8² - 3,5² ) A = 0,785 ( 64 - 12,25 ) A = 4,121 cm²
Gambar Diagram Rangkaian Pneumatik 2 Buah Silinder Kerja Ganda
Gambar Diagram peneumatic 2 buah silinder
A. Keterangan Diagram Rangkaian Pneumatik
Silinder kerja ganda ( A/1.0 ) Katup
Pengatur Kecepatan Aliran ( 1.01 , 1.02 ) Katup 5/2 Kontrol Arah Aliran ( 1.1 ) Sensor Operasi Roll ( 1.3 ) Alat Pengukur Tekanan Udara ( 1.Z.1 ) Tombol Start ( 1.2 ) . Unit Pelayanan Udara ( 0.1 ) Katup Pembagi Udara / Manifold ( 2 ) Selang Penghubung ( 1 ) B. Jenis dan jumlah komponen
1. Silinder kerja ganda 2. Tombol Start katup 3/2 1 buah
3. Sensor Roll katup 3/2 1 buah
4. Katup 5/2 kontrol arah aliran 1 buah 5. Katup pengatur kecepatan aliran 2 buah 6. Alat pengukur tekanan udara 1 buah
7. Selang penghubung pneumatik
8. Meja panel simulasi pneumatik 1 buah 9. Unit pemelihara udara 1 buah 10. Katup pembagi udara 1 buah
5. Penutup Kesimpulan
Dari hasil perancanaan simulasi yang kami buat, maka kesimpulan yang dapat kami ambil adalah sebagai berikut :
Sebelum membuat rancang bangun / konstruksi simulasi yang akan kita buat besarta diagram rangkaian nya, maka terlebih dahulu kita harus menantukan bagaimana benda kerja yang akan kita pindahkan dari suatu tempat ketampat yang lain.
Setelah kontruksi dan rangkaian kontrol kita buat, maka langkah selanjutnya adalah merangkai rangkaian kedalam meja simulasi dengan meperhatikan notasi/nomor- nomor pada setiap element yang kita gunakan agar rangkaia dapat berfungsi sesuai dengan apa yang kita inginkan.
Dengan menggunakan metode
44
CASCADE akan memudahkan kita untuk membuat rangkain control pneumatik.
Saran
1. Apabila perakitan selang penghubung pada rangkaian sudah terpasang semua, dan saat dihidupkan ( on ) sistem pneumatik tidak berfungsi, maka yang harus dicek kembali adalah apakah perakitan pada selang penghubung sudah terpasang dengan benar dan tepat sesuai dengan gambar diagram rangkaian tersebut.
2. Pastikan bahwa udara yang masuk pada komponen pneumatik sudah benar-benar bersih dan tidak mengandung air atau kotoran yang dapat merusak komponen.
3. Usahakan komponen-komponen pneumatik jangan sampai kotor dan terjatuh pada saat praktikan, karena dapat merusak bagian-bagian komponen tersebut.
4. Komponen-komponen pneumatik harus disimpan didalam lemari serta disusun rapi dan jangan
sampai ditumpuk, apabila sudah selesai dipergunakan.
DAFTAR PUSTAKA
Ach. Muhib Zainuri, ST, MT, Mesin Pemindah Bahan, Malang, 2009
Katalog Festo Didactic Gmbh & Co.KG.
541088
Krist. Dr Ing Thomas, 1993, Dasar – Dasar Pneumatik, Erlangga, Jakarta 1989
Kamarudin Sidharta. S 1995, Pneumatik &
Hidrolik, Universitas Indonesia
Sugiharto, 1985, Dasar – Dasar Kontrol Pneumatik, Penerbit Tarsito Bandung
Sularso, Pompa dan Kompressor, Pradnya Paramita, Jakarta, 1987
Rudenko, Mesin pengangkat pneumatic, Terj.
Foead, Erlangga, Jakarta, 1996
